DE2953738A1 - Lamellar-type heat exchanger - Google Patents
Lamellar-type heat exchangerInfo
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- DE2953738A1 DE2953738A1 DE792953738A DE2953738A DE2953738A1 DE 2953738 A1 DE2953738 A1 DE 2953738A1 DE 792953738 A DE792953738 A DE 792953738A DE 2953738 A DE2953738 A DE 2953738A DE 2953738 A1 DE2953738 A1 DE 2953738A1
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- Y10S165/391—Plural plates forming a stack providing flow passages therein including side-edge seal or edge spacer bar including intermediate corrugated element
Description
PATENTANWÄLTE 9 2· MMrζ 1981PATENTANWÄLTE 9 2 MMrζ 1981
Z E LLE NT » N %*' P 80 823Z E LLE NT »N% * 'P 80 823
ϋθί(!)ΒΜϋ NKCHETN's5 PI^TTMWMEAUSTAUCCIWR 29 53 738 ϋθί (!) Β Μϋ N K CHE T N's 5 PI ^ TTMWMEAUSTAUCCIWR 29 53 738
Die Erfindung boziehb eich auf das Gebiet der Wärmetechnik und betrifft insbesondere Plattenwärmeaustauscher.The invention boziehb eich in the field of heat engineering and particularly relates to plate heat exchangers.
Steine^ β or Technik Stones ^ β o r technique
In den bekannten Konstruktionen der Wärmeaustaueclier verwendet man als Wärmeauetauschflächen geriffelte Wärmeaustaußchflochen, welche durch Knnäle gebildet sind, die im Querschnitt oin rechteckiges und verwickelt gestaltete trapezförmige Profile aufweisen, und in dor Strömungsrichtung des Wärmeträgers Kurzrippen haben. Bei diesem lionstruktionstyp der geriffelten Flächen wird ein : vom wärmehydraulischen Standpunkt aus besonders wirksamer : Mechanismus des Inbensivierurif;svorganges des Wärmeaus- "_ " tausches verwirklicht, "Bei einem SbrömungszuGtand desIn the known constructions of heat exchangers, corrugated heat exchangers are used as heat exchange surfaces, which are formed by channels which have rectangular and intricate trapezoidal profiles in cross section and short ribs in the direction of flow of the heat carrier. With this type of construction of the corrugated surfaces, a mechanism of the inbenefit process of heat exchange "_" is implemented that is particularly effective from a heat-hydraulic point of view
Wärmeträgers, der durch ein Verhältnis von R ;> R-, *Heat transfer medium, which is determined by a ratio of R;> R-, *
gekennzeichnet ist, worin R - Reynolds- Zahl, R1. - ein kritischer Wert der Heynolds^Zahl bedeuten, bei dem ein Primärverlust an der fJtnbilita*t der laminaren Struktur entsteht, findet in den Kanälen der p;erilfeiten Flächen am Gral; der ttippelrippen ein Ablösen dos Wä-rmoträ-is characterized in which R - Reynolds number, R 1 . - A critical value of Heynold's number, at which a primary loss of the stability of the laminar structure occurs, takes place in the channels of the surface areas on the Grail; the tippel ribs a detachment of the Wä-rmoträ-
gerstromes und eine Erzeugung vonWirbelsysternen statt. Die Wirbolsysteme weisen einen Masstab auf, der mit der Hälfte der Dicke der Rif f elrippen angebbar ist, und befinden eich in der an der Wand liegenden obrömun..;sschiclit in einem Abstand von der Wand, der nut der Halfbe dor Rippendicke angebbar ist. Auf diese Weise wird die dem Wärmeträger strom zur Intensivierung dec konvektiven Wärmeaustausches in den Kanälen mit einer solchen Oberfläche zugeführte zusätzliche Energie nur für die Verwirbelung der an der Wand liegenden Wärmeträgerschicht und nicht für die Verwirbelung: des Citr8mungskerne.s verbraucht ·gerstromes and a generation of vortex systems instead. the Vortex systems have a scale that is half the thickness of the ribs can be specified, and are located in the obrömun ..; sschiclit in one Distance from the wall, the groove of the halfbe dor rib thickness can be specified. In this way, the flow of the heat transfer medium to intensify the convective heat exchange in the Channels with such a surface supplied additional Energy only for the swirling of those lying on the wall Heat transfer layer and not for turbulence: des Citr8mungskerne.s consumed
In der schmalen an der Wand liegenden Gehicht dus Kanals, wo der hauptsächliche Wärmedurchgangswiderstand gegen die Wärmeabgabe konzentriert ist, sind deshalb der Wert der turbulenten Leitfähigkeit und der von diesem zu bestimmende Wert der Dichte der WärmeströmungIn the narrow pavement lying against the wall Channel where the main thermal resistance is concentrated against the heat dissipation, are therefore the value of the turbulent conductivity and that of this value of the density of the heat flow to be determined
gerincfgerincf
ihren Grossen nach/. Durch das Vorhandensein eines Wirbelsystems in der an der Wand liegenden Schicht wird dieaccording to their size /. Due to the presence of a vertebral system in the layer on the wall, the
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Große der WirbelzahigkeIt stark erhöht, *»as /.u ejixer Vergrößerung dee Wertes der turbulenten Lqitfähigkeit und folglich zu einer Vergrößerung des Wertea der Dichte einer Wärmeströmung führt. Somit wird durch die genannten Kanäle ein<nöherer^ im Vergleich zu den glatten Kanälen/Wert der Wärmeabgabezahl bei einer gemäßigten Steigerung a$a für die Intensivierung des konvektiven : : Wärmeaustausches erforderlichen Energieaufwandes fcewäiLP-7 -. leiebet. Dadurch, wird es möglich, das Volumen, die /,lasse" "* und die Herstellungskosten der Wärmeaustauscher, in denen-, ein solcher Typ der Wärmeauetauschfläche verwendet wird,'""", wesentlich zu vermindern. *..*.:The size of the vortex number is greatly increased, resulting in an increase in the value of the turbulent flow capacity and consequently in an increase in the value of the density of a heat flow. Thus, a <^ nöherer compared to the smooth channels / value of the heat output number at a moderate increase in a $ a is said channels of convective for intensifying: heat exchange required energy input fcewäiLP-7 -. love This makes it possible to substantially reduce the volume that /, leave "" * and the manufacturing costs of heat exchangers in which such a type of heat exchange surface is used, """". * .. * .:
ü'ine Verminderung des Volumens und der fwaese der -- -ü'a reduction of the volume and the fwaese of the - -
wird - : :will - : :
Plätten» arme aus tauscher/ jedoch nicht nur durch die Ver-*" 'Flatten »arms out of exchangers / but not only through the *" '
wirklichung in deren Wärmeaustauschflächen eines hoch- : Realization in their heat exchange surfaces of a high-:
wirksamen Vorganges der Intensivierung des konvektiven Wärmeaustausches in den Kanälen, sondern1durch die Verwendung von hochkorapakten Konstruktionen der Plattanwärmeaustauschflachen erreicht. Die bestehenden Konstruktionen der Wärmeaustausohfläohen mit Kurzrippen in der Ströraungsiichtung des Wärmeträo'ers zeichnen sich durch keine hohen Werte der Gedrängtheit der Fläch311 aus.effective process of intensifying the convective heat exchange in the channels, but 1 achieved through the use of hochkorapakten constructions of the flat heat exchange surfaces. The existing constructions of the heat exchange areas with short ribs in the direction of the flow of the heat carrier are not characterized by high values of the density of the area.
ISs ist ein Plattenwärmeaustauscher weit bekannt (3. F..{-Patentschrift Kr.i.57l.W)ISs is a plate heat exchanger widely known (3. F .. {- Patent Kr.i.57l.W)
in dem eine, geriffelte Wärmeaus bauschfläche verwendet wird, die duroh Kurzrippen in Strömung sr iaht ung des Wärme trägers gebildet ist und Riffeln von einem rechteckigen Profil aufweist. Die Riffeln besitzen eine jPlachspitze. Die in der Ütrömungsricht ong des Wärmeträgers darauffolgenden Riffeln sind relativ zu den vorhergehenden Riffeln um eine halbe Riffelteilung versetzt. Die aufeinanderfolgend angeordneten Riffeln sind über Flachspitzen starr miteinander verbunden.in the one, corrugated heat exchange surface is used, which is formed by short ribs in the flow direction of the heat carrier and corrugations having a rectangular profile. Own the corrugations a jplach point. The ong in the Ütrömungsricht of the heat transfer medium subsequent corrugations are relative to the preceding corrugations by half a corrugation pitch offset. The corrugations arranged one after the other are rigidly connected to one another via flat tips.
Aul' diese Weise bildet sich ein Verbindungsab.-jchnitt von einem rechteckigen Profil mit äeiten, die der Jicke des Riffelwerkstoffes und der Hälfte der Grundfläche der Flachspitze der Riffel gleich sind.In this way a connection segment is formed of a rectangular profile with sides that the jicke of the corrugation material and half of the base area of the flat tip of the corrugation are the same.
Dieser Konstruktionst.yp einer Plattenwärmeaus-This construction type of plate heat exchanger
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tauschfläche kann die maximal mögliche Gedrängtheit, die an den durch dreieckige Kanäle gebildeten Flachen erreicht wird, nicht gewährleisten.the maximum possible compactness, which is reached on the surfaces formed by triangular channels, do not guarantee.
Die Fläche, welche durch im Schnitt ein gleichseitiges Dreieck aufweisende Kanäle gebildet wird, besitzt einen mehr als um das zweifache größeren Wert der üedrängtheit. The area through which in section an equilateral Triangle-having channels is formed, has a more than twice the value of the urgency.
Ks ist auoh ein Pl attenwärtne aust aus eher weit bekannt, (s. DE- Patentschrift Nr.1104542),Ks is also a plate from rather widely known, (see DE patent specification 1104542),
XO der eine geriffelte Wär;ne aust aus chf lache hat, deren K if-! felrippen aus oberen und unteren geradlinigen Abschnitte*»-,·' welche einen gleichen Neigungswinkel zu der üyininetrieaci)- i se der Riffel aufweisen, und aus Zwischenabschnitten bestehen. Durch die Zwischenabschnitte werden die Riffeln,-XO who has a corrugated warmth out of chf lache, whose k if-! ribs from upper and lower straight sections * »-, · ' which have an equal angle of inclination to the üyininetrieaci) - i se have the corrugation, and consist of intermediate sections. The corrugations, -
die aufeinanderfolgend angeordnet und in Strömungs- -which are arranged one after the other and in flow -
richtung des Wärmeträgers relativ zueinander um eine halbe Riffelteilung versetzt sind, starr verbunden. Die Kanäle der Wärmeaustauschfläche weisen im Schnitt ein verwickelt gestaltetes trapezförmiges Profil auf.direction of the heat transfer medium relative to each other by half Corrugated graduation are offset, rigidly connected. The channels of the heat exchange surface have a section intricately designed trapezoidal profile.
Durch das Vorhandensein eines Zwischenabschnittes der Riffelrippen in Form einer Flachplatte mit einer Breite, die durch die Riffelteilung «jecretxjn ist, kann jedoch ein genügend hoher Wert der Gedrängtheit der Wärmeaustauschfläche nicht gewährleistet werden. Außerdem wird durch das Vorhandensein von Flachspitzen der Riffeln, die durch die Riffelte llung an5^eben s ind , aUch der maximal mögl iche Wert der Gedrängtheit von diesem Konstruktionstyp der iVärmeaustauschfläche vermindert.However, due to the presence of an intermediate section of the corrugated ribs in the form of a flat plate with a width which is defined by the corrugation division, a sufficiently high value for the compactness of the heat exchange surface cannot be guaranteed. Moreover, due to the presence of flat peaks of the corrugations, the Settin g up to 5 ^ by the Riffelte s i n d, aU reduced ch the maximum poss cozy value of conciseness of this type of construction the iVärmeaustauschfläche.
JJa die Wirksamkeit der Konstruktionen der Wärmeaustauscher nicht nur durch die wärmehydraulische Wirksamkeit des In den Kanälen der Wärmeaustauschfläche zu verwirklichenden Vorganges der Intensivierung des Wärmeaustausches, sondern auch durch den ütand der Gedrängtheit der Wärmeaustauschfläche gekennzeichnet ist, kann die in Betracht gezogene Konstruktion hohe Werte der Wirksamkeit der Wärmeaustauscher, in denen sie verwendet wird, nicht gewährleisten. Yes, the effectiveness of the heat exchanger constructions not only through the heat-hydraulic effectiveness of the heat exchange surface in the channels Process of intensifying the heat exchange, but also by the fact that the heat exchange surface is crowded can be considered Drawn construction does not guarantee high efficiency values of heat exchangers in which it is used.
Die gegebene geriffelte Fläche des Platt;enwarmenus-The given corrugated surface of the plate; enwarmenus-
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tausche rs besitzt keine Druckfestigkeit; einem solchen Druck werden die KIfXeIn einer geriffelten Fläche in Konstruktionen der Wärmeaustauscher mit Gegendruck in Hohlräumen auegesetzt. Das läßt si oh daduroh erklären, daß die ebenen Zwischenabschnitte einseitig befestigt ausgeführt und mit oberen und unteren Riffelabschnitten unter spitzen Winkeln gekoppelt sind. ....exchange rs has no compressive strength; such The KIfXeIn a corrugated surface in Constructions of heat exchangers with back pressure in Set cavities. That lets you explain oh daduroh that the flat intermediate sections executed on one side attached and coupled to upper and lower corrugated portions at acute angles. ....
Der vorliegenden Erfindung wurde die Aufgabe zu- '{*.} XO gründe gelegt, einen Plattenwärmeaustauscher zu schaf- '__ The present invention was given the task of- '{*.} XO reasons to create a plate heat exchanger- ' __
fen, bei dem die Rippen der geriffelten Wärmeaustausch-· where the ribs of the corrugated heat exchange
fläche derart ausgeführt sind, daß dadurch eine Vermin-: derung des Volumens und der Masse des Plattenwärmeaustaucchers gewährleistet wird. :..:.surface are designed in such a way that a reduction in the volume and mass of the plate heat exchanger is guaranteed. : .. : .
Das wird dadurch erreicht, daß bei einem Platten- :....:This is achieved by the fact that with a plate: ....:
wärmeaustauscher mit einer geriffelten Wärmeaustauschfläche, deren Riffeln in Reihen angeordnet sind, die relativ zueinander um eine halbe Riffelteilung versetzt sind, und die Rippen einer jeden Riffel aus drei Abschnitten bestehen, von denen die äußeren Abschnitte geradlinig ausgeführt und an der Spitze und der Grundfläche unter einem gleichen Winkel zur Symmetrieachse der Riffel angeordnet sind, und die mittleren Abschnitte mit den Kippen der Riffeln starr verbunden sind, welche in benachbarten Reihen angeordnet sind, erfindungsgemäß der mittlere Abschnitt der Rippen einer jeden Riffel der Wärmeaustauschflache aus zwei bogenförmigen Abschnitten mit einem gleichen Krümmungsradius besteht, welche so liegen, daß die Krümmungszad ie η einander entgegen-gerichtet sind, wobei die starre Verbindung der Riffelrippen an den bogenförmigen Kopplungsabschnitten verwirklicht ist. Zur Erhöhung der Gedrängtheit des erfindungsgemäßen Plattenwärmeaustauschers beträgt vorzugsweise der Krümmungsradius der bogenförmigen Abschnitte der Rippen einer jeden Riffel 0,1-3,0 der Riffelhöhe.heat exchangers with a corrugated heat exchange surface, the corrugations of which are arranged in rows that are relatively are offset from one another by half a corrugation division, and the ribs of each corrugation are made up of three sections consist of which the outer sections are rectilinear executed and at the top and the base below arranged at the same angle to the axis of symmetry of the corrugation are, and the middle sections with the Tilting the corrugations are rigidly connected, which are arranged in adjacent rows, according to the invention middle section of the ribs of each corrugation of the heat exchange surface of two arcuate sections with the same radius of curvature, which are so that the zad of curvature ie η directed opposite to each other are, wherein the rigid connection of the corrugated ribs is realized at the arcuate coupling sections. To increase the compactness of the plate heat exchanger according to the invention, is preferably the radius of curvature of the arcuate sections of the ribs of each corrugation 0.1-3.0 the corrugation height.
Zu einer weiteren Erhöhung der Gedrängtheit des erfindungsgemäßen PlatLenwärmeaustauschers beträgt vorzugsweise der Abstand zwischen den äußeren Abschnit-To further increase the compactness of the plate heat exchanger according to the invention is preferably the distance between the outer sections
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ten der Rippe einer jeden Riffel die an der Grundfläche der Riffel liegen, in einer Ebene, die durch die Kopplungsstellenvon ^wei bogenförmigen Abschnitten der Riffelrippen geführt ist, 1,05"—3»O des Abstandes zwischen den äulieren Abschnitten der Rippe einer jeden Riffel, die an der Riffelspitze in derselben Ebene liegen.ten of the rib of each corrugation that on the base of the corrugation lie in a plane that passes through the coupling points of ^ white arched sections of the corrugated ribs is led, 1.05 "-3» O of the distance between the owls Sections of the rib of each corrugation that are attached to the corrugated tip lie in the same plane.
Die Verwendung von erfindungsgemäßen Ilattenwärineaustauschernjgestattet es, das Volumen, die hiasse und die Herstellungskosten von Plat tenwärme aus tauscher bei einemhohen ütaixd der Fertigungsgerechthe it unter Bedingungen der iJerien- und Massenfertigung wesentlich zu vermindern. Kurze Beschreibung der Zeichnungen Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus nachfolgender konkreter Be Schreibung eines --" erf indungsgeiaäßen Plat tenwärme aus tausche rs und unter : "" Bezugnahme auf Zeichnungen verständlich.The use of plate heat exchangers according to the invention makes it possible to substantially reduce the volume, the heat and the production costs of plate heat from exchangers with a high level of production suitability under conditions of series and mass production. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following specific description of a - "inventive plate heat from exchanger and under:""with reference to drawings.
Es zeigt: .·■-....It shows:. · ■ -....
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Plattenwärmeaustauscher mit geriffelten Wärmeaustauschflächen (in isometric); Fig. 2 eine geriffelte Wärmeaustauschfläche gemäß der Erfindung ( in Draufsicht);1 shows a plate heat exchanger according to the invention with corrugated heat exchange surfaces (in isometric); Fig. 2 shows a corrugated heat exchange surface according to of the invention (in plan view);
Fig. * eine liiffel der geriffelten Fläche gemäß der Erfindung (im querschnitt);Fig. * A liiffel of the corrugated surface according to of the invention (in cross section);
Fig. A eine erfindungsüemäße geriffelte Fläche (im Quersclmitt )\ A shows a corrugated surface according to the invention (in cross section )
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung Die geriffelte Fläche 1 (Fig.l) eines Flattenwärmeträgers ist zwischen Trennplatten 2 angeordnet, die beiderseits mit einem Lot plattiert sind. Die Spitzen 5 der Riffeln 4 der geriffelten Wärmeaustauschfläche 1 sind an den genannten Trennplatten 2 angelötet. Preferred embodiment of the invention The corrugated surface 1 (Fig.l) of a flattened heat carrier is arranged between partition plates 2, which are plated on both sides with a solder. The tips 5 of the corrugations 4 of the corrugated heat exchange surface 1 are soldered to the aforementioned separating plates 2.
Die erfindungsgemäße geriffelte Fläche eines Plattenwärme austauscher a kann bei beliebigen Konstruktionen von Plat ten-Rippen-Wär me austausche/1 mit verschiedener Zweckbestimmung verwendet werden.The inventive corrugated surface of a plate heat exchanger a can be used in any constructions of plate rib heat me exchanges / 1 with various purposes.
Die geriffelte Fläche 1 (Fig. 2) eines Plattenwärmeaustauschers besteht aus aufe inarid erf olgend angeordneten Reihen 5 und 6 der Riffeln 4. Die aufeinander-The corrugated surface 1 (Fig. 2) of a plate heat exchanger consists of the following arranged inarid Rows 5 and 6 of the corrugations 4. The one on top of the other
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folgend angeordneten Riffeln 4 sind relativ zueinander um eine halbe Teilung t der Riffel 4 versetzt. Iji jeder Reihe 5, 6 bilden die Riffeln kurze ununterbrochene Kanäle in Strömungsrichtung des Wärmeträgers mitCorrugations 4 arranged below are offset relative to one another by half a pitch t of the corrugations 4. Iji everyone Row 5, 6, the corrugations form short uninterrupted channels in the flow direction of the heat transfer medium
einer Länge l' . Eine jede Riffel 4 (Fig. 3) weist im Schnitt eine komplizierte dreieckige Form auf, die durch--die Rippen 7 der Riffel 4 begrenzt ist. Die Rippen 7 -*" der Riffeln 4 bestehen aus geradlinigen äußeren Ab- - "-schnitten ö, die an der Spitze 3 der Riffeln 4 liefen, --und aus geradlinigen äußeren Absohnitten 9» die tin der";--Grundfläche der Riffeln 4 liegen. Die äußeren Abschnitte* ü,9 der Rippen 7 haben einen gleichen Neigungswinkel J .. zu. der Symmetrieachse 10 der Riffeln 4. Die geradlinigen-" Abschnitte 8 der Rippen 7 der Riffeln 4 werden an der ;---Spitze 3 der Riffel 4 über einen Radius H gekoppelt.a length l '. Each corrugation 4 (FIG. 3) has a complicated triangular shape in section, which is delimited by the ribs 7 of the corrugation 4. The ribs 7 - * "of the corrugations 4 consist of rectilinear outer sections -" -sections 6, which ran at the tip 3 of the corrugations 4, - and of rectilinear outer sections 9 "the tin of the"; - base of the corrugations 4. The outer sections * ü, 9 of the ribs 7 have an equal angle of inclination J .. to the axis of symmetry 10 of the corrugations 4. The straight-line "sections 8 of the ribs 7 of the corrugations 4 are at the; --- tip 3 the corrugation 4 coupled over a radius H.
Zwischen den geradlinigen Abschnitten ti,9 der Rippen 7 ist ein mittlerer Abschnitt 11 vorgesehen. Der mittlere Abschnitt 11 der Rippen 7 besteht aus zwei bogenförmigen Abschnitten 12,13 mit einem gleichgroßen Krümmungsradius R^, wobei die genannten Absohnirtie'flo liegen, daß die Krümmungsradien einander entgegen--gerichtet sind. Dabei ist der Abstand zwischen den geradlinigen äußeren Abschnitten 9 der Rippen 7 jeder Riffel 4, in der durch die Punkte 15 der Kopplung von zwei Abschnitten 12 13 der Rippen 7 der Riffel 4 geführten .Ebene I4ft/ro^er, als der Abstand zwischen den öeradlinigen äußeren Abschnitten 8 der Rippen 7 der Riffel 4 in derselben übene 14 gemessen.A central section 11 is provided between the straight sections t 1, 9 of the ribs 7. The middle section 11 of the ribs 7 consists of two arcuate sections 12, 13 with an equally large radius of curvature R ^, the abovementioned Absohnirtie'flo being such that the radii of curvature are directed opposite one another. The distance between the straight outer sections 9 of the ribs 7 of each corrugation 4, in which the corrugation 4 guided through the points 15 of the coupling of two sections 12 13 of the ribs 7, is the level I4ft / ro ^ er, as the distance between the O straight outer sections 8 of the ribs 7 of the corrugation 4 in the same practice level 14 measured.
Die starre Verbindung der aufeinanderfolgend angeordneten Riffeln 4 (Fig.4) wird an der Kopplungsstelle der bogenförmigen Absohnitte 12,13 verwirklicht, die an den Rippen 7 der Riffeln 4 in einem Abstand angeordnet sind, der der Hälfte der Höhe h der Riffeln 4 gleich ist.The rigid connection of the consecutively arranged Corrugations 4 (Fig. 4) will be at the coupling point of the arched paragraph 12,13 realized that at the ribs 7 of the corrugations 4 arranged at a distance which is equal to half the height h of the corrugations 4.
-Uie starre Verbindung wird an dem Abschnitt hergestellt, der die Form eines Rechteckes mit Seiten besitzt, die der Werkstoffdicke der Riffel 4 etwa gleich s ind.-Uie rigid connection is made on the section which has the shape of a rectangle with sides that are approximately equal to the material thickness of the corrugation 4 are.
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Zu einer Erhöhung der Gedrängtheit der geriffelten Fläche 1 (Fts· 5) bobräCJt der Bogenradius der Abschnitte 12,15 der Rippen 7 jeder Riffel 4 0,1-5,0 der Höhe h der Riffel 4.To increase the compactness of the corrugated surface 1 (Fts * 5) bobrä CJ t the arc radius of the sections 12, 15 of the ribs 7 of each corrugation 4 0.1-5.0 the height h of the corrugation 4.
Zu einer weiteren Erhöhung der Gedrängtheit der geriffelten Fläche 1 trägt der Abstand zwischen den äußeren Abschnitten 9 der Rippe 7 jeder Riffel 4, die anThe distance between the outer ones contributes to a further increase in the compactness of the corrugated surface 1 Sections 9 of the rib 7 of each corrugation 4, which at
qemessen, der Grundfläche der Riffel 4 liegen, in der Ebene 14 /qemessen, the base of the corrugation 4 lie in the plane 14 /
bei, die durch die Kopplungsstellen 15 von zwei Abschnitten 12,15 der Rippen 7 der Riffel 4 geführt ist, '-er beträgt 1,05 ~5>0 des Abstandes zwischen den äußer- : at, which is passed through the coupling points 15 of two sections 12, 15 of the ribs 7 of the corrugation 4, '- it is 1.05 ~ 5> 0 of the distance between the outer- :
en Abschnitten β der Rippe 7 jeder Riffel 4, die anen sections β of the rib 7 of each corrugation 4, which at
Liegen,
der Spitze der Riffel 4/in derselben Jibene 14 ermessen.Lie,
measure the tip of the corrugation 4 / in the same jibene 14.
Der vorliegende Plattenwärmeaustauscher hat folgende Arbeitsweise.The present plate heat exchanger works as follows.
Beim Durchströmen von zwei gasförmigen Wärme trägern durch den Plattenwärmeaüstauscher wird die Wärme von einem heißeren Wärmeträger durch die Rippen 7 (51Ig. 3 )der Riffeln 4 der geriffelten Fläche 1 eines der lionlräume des Plattenwärmeaustauschers und durch angelötete SpitzenWhen two gaseous heat carriers flow through the plate heat exchanger, the heat from a hotter heat carrier through the ribs 7 (5 1 Ig. 3) of the corrugations 4 of the corrugated surface 1 of one of the lionl spaces of the plate heat exchanger and through soldered tips
3 (Fig.l) der Riffeln 4 zu den Trennplatten 2 abgeführt. Von der Trennplatte 2 wird die Wärme auf einen kälteren Wärmeträger durch die Rippen 7 der Riffeln 4 übertragen, deren Spitzen 3 an dor anderen Seite der Trennplatten 2 angelötet sind.3 (Fig.l) of the corrugations 4 led away to the separating plates 2. From the partition plate 2, the heat is transferred to a colder heat carrier through the ribs 7 of the corrugations 4, their tips 3 on the other side of the separating plates 2 are soldered on.
Beim Durchströmen des Wärme trägers durch die KanäleWhen the heat carrier flows through the channels
en der geriffelten Wärmeaustauschfläche 1 w rd> am Grat der Rippen 7 der Riffeln 4 Wirbelsysteme erzeugt, die ^O sich in der an der Wand liegenden Schicht der Wärmeträgerströmung befinden und nach ihrem !Maßstab mit der Dicke der an der Wand liegenden Schicht meßbar sind. Durch die Ubertragungeströmung werden die Wirbel in Stroiurichtung entlang der Rippen 7 der Riff einige tragen, indem sie allmählich an den Wänden einen Teil ihrer umwandelbaren Energie verlieren. Da die Länge der Kanäle der Riffeln In the corrugated heat exchange surface 1, vortex systems are generated at the ridge of the ribs 7 of the corrugations 4, which are located in the layer of the heat carrier flow lying on the wall and can be measured according to their scale with the thickness of the layer on the wall. As a result of the transmission flow, the eddies will carry some in the direction of the stroke along the ribs 7 of the reef, in that they gradually lose part of their convertible energy on the walls. As the length of the channels of the corrugations
4 gering i3t, klingen die Wirbel nicht ab, und in den darauffolgenden Kanälen der Riffeln 4 werden sie erneut4 low i3t, the eddies do not subside, and in the subsequent canals of the corrugations 4 they become again
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erzeugt. Die hydrodynamischen Verhältnisse aind über den Querschnitt der Riffel.·. 4 nicht gleichmäßig. La dem Querschnittsabschnitt der Kanäle der Riffeln 4, der durch die geradlinigen äußeren Abschnitte b der Rippen 7 begrenzt ist, klingen die erzeugten Wirbelsysteme mit einer höheren Geschwindigkeit entlang der Wärmeträger- — strömung/at>,' als am Querschnittsabschnitt der Riffeln'/,.···; der durch die geradlinigen äußeren Abschnitte 9 der :generated. The hydrodynamic conditions over the cross-section of the corrugation. ·. 4 not even. La the cross-sectional section of the channels of the corrugations 4, which is delimited by the straight outer sections b of the ribs 7, the vortex systems generated sound at a higher speed along the heat carrier flow / at>, 'than on the cross-sectional section of the corrugations' /,. ···; by the rectilinear outer sections 9 of:
Rippen 7 begrenzt isb, weil die geradlinigen äußeron .]..Ribs 7 are limited because the straight outer.] ..
an liegen :issue :
Abschnitte 8 der Rippen 7 naher β inander/als die gerad- —Sections 8 of the ribs 7 closer to each other / than the straight -
linigen äußeren Abschnitte 9< Dadurch erfolgt :,.'„:linear outer sections 9 <This results in : ,. '":
am Querschnittsabschnitt der Riffel 4, der durch die ge-^ radlinigen äußeren Abschnitte Ö der Rippen 7 begrenzt" -'-* ist, eine stärkere Bildung laminarer Bewegungen des]- ■■'-· at the cross-sectional section of the corrugation 4, which is delimited by the straight outer sections Ö of the ribs 7 "-'- *, a stronger formation of laminar movements of the] - ■■ '- ·
Wärmeträgers infolge einer nahen Anordnung oder eines ZucaiiimenflieJiens der benachbarten laminaren Grenzschichten. Das führt zu einem sehne Heren Abklingen der Wirbelsysteme an den Wänden der geradlinigen Abschnitte 8 der Rippen 7 im Vergleich zu den Bedingungen an den Wänden der geradlinigen äußeren Abschnitte 9 der Rippen 7·Heat transfer medium as a result of a close arrangement or a ZucaiiimenflieJiens of the neighboring laminar boundary layers. This leads to a tenderness in the fading of the vertebral systems on the walls of the rectilinear sections 8 of the ribs 7 compared to the conditions on the walls of the straight outer sections 9 of the ribs 7
Da die geradlinigen äußeren Absciinitte der Rippen 7 der Riffeln 4 durch die Abschnitte 12, IJ gekoppelt sind, erfolgt eine Änderung der hydrodynamischen Verhältnisse, die oben behandelt worden sind, über den Schnitt der Riffeln 4 nicht sprunghaft sondern stoßfreien, fließend.Since the rectilinear outer Absciinitte of the ribs 7 of the corrugations 4 coupled by the sections 12, IJ there is a change in the hydrodynamic conditions, which have been discussed above, via the section of the corrugations 4 not abruptly but seamlessly, flowing.
Dabei werden die besten Ergebnisse bei der Intensivierung des konvektiven Wärmeaustausches in den Kanälen der Wärmeaustauschfläche 1 in der erfindungsgemäßen Konstruktion bei einem Wert.des Bogenradius der Abschnitte 12, IJ JÜ der Rippen 7 jeder Riffeln 4 erreicht, der 0,1-3,0 der Höhe h der Riffel 4 beträgt.Doing so will get the best results when stepping up of the convective heat exchange in the channels of the heat exchange surface 1 in the construction according to the invention at a Wert.des arc radius of the sections 12, IJ JÜ of the ribs 7 of each corrugation 4 reaches the 0.1-3.0 the Height h of the corrugation is 4.
üine geringere Differenz in der hydrodynamischen struktur über den Querschnitt der Riffel 4 mit den entsprechenden günstigen Ergebnissen sowie auch eine ErhÖ- ^5 hung der Gedrängtheit der geriffelten Fläche 1 wird mit der Verminderung der Differenz zwischen dem Abstand der äußeren Abschnitte 9 der Rippe 7 jeder Riffel 4 voneinander, die an der Grundfläche der Riffel 4 liegen,ü a smaller difference in hydrodynamic structure over the cross section of the corrugation 4 with the corresponding favorable results as well as an increase in the compactness of the corrugated surface 1 is achieved with reducing the difference between the distance between the outer portions 9 of the rib 7 of each corrugation 4 from one another, which lie on the base of the corrugation 4,
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wDbei derAbstand in der durch die Kopplungsstellen 15 von zwei Abschnitten 12, 12 der Kippen 7 der Riffeln 4 geführten Ebene 14 geiressen wird , und dem Abstand der äußeren Abschnitte 8 der Rippen 7 jeder Riffel 4 voneinander, die an der Spitze 5 der Riffel 4, in derselben Ebene 14 gemessen, erreicht. Die besten Ergebnisse bei der. Intensivierung des konvektiven Wärmeaustausches in den Kanälen der geriffelten Fläche l der erfindungsgemäßen : Konstruktion unter gleichzeitiger JSrhöhung des Viertes de.r Gedrängtheit derselben werden in den Fällen erreicht, wenn der Abstand zwischen den äußeren Abschnitten 9 der Rippen 7 jeder Riffel 4, die an der Grundfläche der Riffel 4 liegen, in die iibene 14 transponiert, die durch die Kopplungsstellen 15 von zwei Abschnitten 12,1,5 derwDat the distance in the plane 14 guided through the coupling points 15 of two sections 12, 12 of the tilts 7 of the corrugations 4, and the distance between the outer sections 8 of the ribs 7 of each corrugation 4 from one another, which at the tip 5 of the corrugation 4, measured in the same plane 14, achieved. The best results with the. Intensification of the convective heat exchange in the channels of the corrugated area L of the invention Construction of simultaneous JSrhöhung the fourth de.r compactness thereof can be achieved in cases when the distance between the outer portions 9 of the ribs 7 of each corrugating 4, at the base of the corrugation 4 are transposed into the iibene 14, which is passed through the coupling points 15 of two sections 12,1,5 of the
J.5 Rippen 7 der Riffel 4 geführt ist, Λ«* 1,0 -5,o''des Abstandes zwischen den äußeren Abschnitten 8 der Kippe an der Spitze 3 jeder "Riffel 4, in dieselben i!*bene 14 transponiert, beträgt.J.5 ribs 7 of the corrugation 4 is guided, Λ "* 1.0 -5, o" of the distance between the outer sections 8 of the butt at the top 3 of each "corrugation 4, in the same i! * level 14 transposed, is.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen geriffelten Fläche in der Konstruktion eines l'lattenwärmeaustauschers, der oft bei einem Betriebszustand K ä; . „ (K - Koeffi-The use of the fluted according to the invention Area in the construction of a lath heat exchanger, which is often in an operating state K ä; . "(K - coefficient
C^v» ill .LXlC ^ v »ill .LXl
zient der Wärmeübertragung eines Wärmeaustauschers,cient of the heat transfer of a heat exchanger,
0^ min - M*·113·111^637 Koeffizient der Wärmeabgabe einer von den zwei Wärme austauschflächen des Wärme aus tau3c hör s) betrieben wird, gewährleistet eine Verminderung des Volumens, der Masse und der Herstellungskosten eines Wärmeaustauschers um 25 - 50 % im Vergleich zu der Verwendung von bekannten ähnlichen Konstruktionen geriffelter Wärmeaustauschflächen. 0 ^ min - M * · 113 · 111 ^ 637 Coefficient of heat emission from one of the two heat exchange surfaces of the heat from tau3c hear s), ensures a reduction in volume, mass and manufacturing costs of a heat exchanger by 25 - 50 % Compared to the use of known similar designs of corrugated heat exchange surfaces.
■,,λ Industrielle Anwendbarkeit ■ ,, λ Industrial Applicability
Der Plattenwärmeaustauscher kann in üas-Gas-, Flüssigkeits-Gas und Flue sigke its- Fluss igke it s-V/är me aus tauschern mit verschiedener Zweckbestimmung sowie auch in Luftkondensatoren und Verdampfern zur Kondens'ierung und Verdauipfung verschiedener Flüssigkeiten in ingenieurtechnischen Objekten der Kraftfahrzeug- und Traktorenindustrie,/TIuyzeugbauindustrie, in der tinert;etik, Kälteteclmlk in der chemischen und in anderen Industriezweigen verwendet werden.The plate heat exchanger can be used in gas gas, liquid gas and liquid s-V / arm exchangers with various purposes as well as in air condensers and evaporators for condensation and Digestion of various fluids in engineering Objects of the motor vehicle and tractor industry, / TIuyzeugbauindustrie, in the tinert; etik, Kälteteclmlk used in chemical and other industries.
130614/0053130614/0053
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|---|---|---|---|
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: F28F 3/02 |
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| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
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